DE112016006027B4 - SINGLE AXIS PROGRESSIVE SCREW PUMP - Google Patents
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Abstract
Einachsige Exzenterschneckenpumpe mit einem Gehäuse (29), wobei im Gehäuse (29) Folgendes enthalten ist:ein Stator (32), der eine Umfangsfläche mit Innengewinde aufweist;ein Rotor (33), der dazu aufgebaut ist, in den Stator (32) einführbar zu sein, und der aus einem Schaftkörper mit Außengewinde gebildet ist;ein Außenkörper (31), der auf einer Außenseite des Stators (32) angeordnet ist und dazu aufgebaut ist, zwischen einer ersten Position, in der der Außenkörper (31) dazu aufgebaut ist, den Stator (32) zu komprimieren, und einer zweiten Position bewegbar ist, in der der Außenkörper (31) zumindest einen Kompressionszustand des Stators (32) verringert, wobei der Außenkörper (31) ein Paar von Endabschnitten aufweist, die jeweils ein Paar Seitenflächen umfassen;ein Paar von Adaptern (55, 56), die an jeweiligen Endabschnitten des Außenkörpers (31) vorgesehen sind und jeweils einen ausgesparten Abschnitt (58) umfassen, wobei jeder der ausgesparten Abschnitte gegenüberliegende Flächen zum Führen der beiden Seitenflächen eines zugehörigen der jeweiligen Endabschnitte des Außenkörpers (31) aufweist, und jeder der ausgesparten Abschnitte (58) hin zu einer Außendurchmesserseite des zugehörigen Adapters (55, 56) geöffnet ist; undeine Hülse (30), die auf einer Außendurchmesserseite des Außenkörpers (31) angeordnet ist und einen hermetisch abgedichteten Raum (52) zwischen der Hülse (30) und dem Gehäuse (29) bildet, wobei die Hülse (30) dazu aufgebaut ist, elastisch in einer Innendurchmesserseite der Hülse (30) durch Einfüllen eines Steuerfluids in den hermetisch abgedichteten Raum (52) verformbar zu sein.A uniaxial progressive cavity pump comprising a housing (29), the housing (29) containing: a stator (32) having an internally threaded peripheral surface; a rotor (33) configured to be insertable into the stator (32). and which is formed of an externally threaded stem body;an outer body (31) disposed on an outside of the stator (32) and configured to be between a first position in which the outer body (31) is configured thereto movable to compress the stator (32), and a second position in which the outer body (31) reduces at least one state of compression of the stator (32), the outer body (31) having a pair of end portions each having a pair of side surfaces a pair of adapters (55, 56) provided at respective end portions of the outer body (31) and each including a recessed portion (58), each of the recessed portions having opposite surfaces for foot ears of both side surfaces of an associated one of the respective end portions of the outer body (31), and each of the recessed portions (58) is opened to an outer diameter side of the associated adapter (55, 56); anda sleeve (30) disposed on an outer diameter side of the outer body (31) and forming a hermetically sealed space (52) between the sleeve (30) and the housing (29), the sleeve (30) being constructed to be elastic being deformable in an inner diameter side of the sleeve (30) by filling a control fluid into the hermetically sealed space (52).
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine einachsige Exzenterschneckenpum pe.The present invention relates to a uniaxial progressive cavity pump.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Im Allgemeinen expandiert und kontrahiert ein Stator in einer einachsigen Exzenterschneckenpumpe als Antwort auf eine Änderung einer Flüssigkeitstemperatur oder einer Atmosphärentemperatur. Daher kann ein Fall auftreten, bei dem es schwierig ist, ein Fluidmaterial in einem geeigneten Zustand zu fördern, der zu einer solchen Änderung passt. Beispielsweise wird bei CIP (cleaning in place, Reinigen vor Ort), oder SIP (sterilizing in place, Sterilisieren vor Ort), Dampf oder Heißwasser mit hoher Temperatur dazu veranlasst, in die Pumpe zu fließen, und folglich ergibt sich das vorstehend erläuterte Problem. Das heißt, dass bei CIP oder SIP Dampf oder Wasser mit hoher Temperatur dazu veranlasst wird, in die Pumpe zu fließen, um die Innenseite der Pumpe zu reinigen oder zu sterilisieren, nachdem ein Fluidmaterial (Essen, Chemikalien oder dgl.) mit Raumtemperatur gefördert wurde. In diesem Betriebszustand vergrößert sich der Stator derart, dass eine gegenseitige Beeinflussung übermäßig groß wird, wodurch eine Reibkraft zwischen dem Rotor und dem Stator groß wird, wenn eine gegenseitige Beeinflussung bzw. Interferenz zwischen einem Rotor und einem Stator auf einen Wert eingestellt ist, der zu einem Fluidmaterial bei Raumtemperatur passt. Folglich erhöht sich ein zum Drehen des Rotors benötigtes Moment, oder der Stator verschleißt oder wird vor dem Ende einer erwarteten Lebensdauer beschädigt. Wenn andererseits vorab darauf geachtet wird, dass eine gegenseitige Beeinflussung zwischen dem Rotor und dem Stator gering bleibt, indem die Ausdehnung des Stators in Betracht gezogen wird, die durch Dampf oder Heißwasser mit hoher Temperatur hervorgerufen wird, die beim CIP oder SIP durchfließen müssen, kann ein Fluidmaterial bei Raumtemperatur nicht angemessen gefördert werden.In general, in a uniaxial progressive cavity pump, a stator expands and contracts in response to a change in a liquid temperature or an atmosphere temperature. Therefore, there may be a case where it is difficult to convey a fluid material in an appropriate state matching such a change. For example, in CIP (cleaning in place), or SIP (sterilizing in place), high-temperature steam or hot water is caused to flow into the pump, and hence the problem explained above arises. That is, in CIP or SIP, high-temperature steam or water is caused to flow into the pump to clean or sterilize the inside of the pump after pumping a fluid material (food, chemicals, or the like) at room temperature . In this operating state, the stator is enlarged such that interference becomes excessively large, whereby a frictional force between the rotor and the stator becomes large when interference between a rotor and a stator is set to a value close to a fluid material at room temperature. As a result, a torque required to rotate the rotor increases, or the stator wears out or is damaged before the end of an expected life. On the other hand, if pre-care is taken to keep mutual interference between the rotor and stator small by considering the expansion of the stator, which may be caused by high-temperature steam or hot water that must flow during CIP or SIP a fluid material cannot be adequately pumped at room temperature.
Herkömmlich war als eine einachsige Exzenterschneckenpumpe, die dazu fähig ist, ein derartiges Problem zu lösen, eine einachsige Exzenterschneckenpumpe bekannt, die den folgenden Aufbau ausweist. In einem Zustand, in dem ein aus einem elastischen Material bestehender Stator im Inneren eines Gehäuses untergebracht ist und ein Rotor in den Stator eingeführt ist, wird ein Luftdruck in einem zwischen dem Gehäuse und dem Stator gebildeten Raum so angepasst, dass er den Stator elastisch zur Innenseite hin verformt, wodurch er einen Kontaktdruck zwischen Stator und Rotor auf einem festgelegten Wert hält (siehe beispielsweise die
Es ist jedoch schwierig, einen Druck in dem Raum zum Beibehalten eines Kontaktdrucks zwischen Stator und Rotor passend auf einen festen Wert zu regeln. Wenn der Druck groß ist, wird beispielsweise ein Hohlraum, der einen Raum zum Fördern eines Fluidmaterials darstellt, der zwischen dem Rotor und dem Stator gebildet ist, so klein, dass die Pumpe eine gewünschte Abgabemenge nicht aufnehmen kann. Zudem wird eine Reibkraft zwischen dem Rotor und dem Stator groß, so dass ein Drehmoment steigt, das zum Drehen des Rotors benötigt wird, oder der Stator verschleißt vor dem Ende einer erwarteten Lebensdauer. Wenn der Druck klein ist, kann andererseits selbst dann, wenn der Rotor dreht, ein ausreichend sanfter Fluss eines Fluidmaterials nicht sichergestellt werden, wodurch es unmöglich ist, das Fluidmaterial mit einem gewünschten Abgabedruck abzugeben.However, it is difficult to appropriately control a pressure in the space for maintaining a contact pressure between the stator and the rotor to a fixed value. For example, when the pressure is large, a cavity, which is a space for pumping a fluid material, formed between the rotor and the stator becomes so small that the pump cannot receive a desired discharge amount. In addition, a frictional force between the rotor and the stator becomes large, so that a torque required for rotating the rotor increases, or the stator wears out before the end of an expected life. On the other hand, when the pressure is small, even if the rotor rotates, a sufficiently smooth flow of a fluid material cannot be secured, making it impossible to discharge the fluid material at a desired discharge pressure.
Zudem wirkt ein Luftdruck direkt auf den Stator und folglich kann es sein, dass Luft durch einen beschädigten Abschnitt tritt, wenn ein Schaden wie ein Sprung im Stator auftritt. In diesem Fall ist es schwierig, den Stator mit einem gewünschten Haltedruck auf den Rotor zu drücken. Es kann auch einen Fall geben, in dem Luft durch den beschädigten Abschnitt in ein Fluidmaterial gemischt wird oder ein Fluidmaterial aus dem beschädigten Abschnitt austritt. Ein Mischen von Luft in ein Fluidmaterial (insbesondere Essen) kann ein Problem hinsichtlich der Qualität verursachen. Wenn andererseits ein Fluidmaterial in die Umgebung austritt, wird ein Abschnitt der Umgebung durch den Austritt verschmutzt.In addition, air pressure acts directly on the stator, and consequently air may leak through a damaged portion when damage such as a crack occurs in the stator. In this case, it is difficult to press the stator onto the rotor with a desired holding pressure. There may also be a case where air is mixed into a fluid material through the damaged portion or a fluid material leaks from the damaged portion. Mixing of air into a fluid material (especially food) can cause a quality problem. On the other hand, when a fluid material leaks into the environment, a portion of the environment is polluted by the leakage.
Die
Die
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNGBRIEF EXPLANATION OF THE INVENTION
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEMEPROBLEMS TO BE SOLVED BY THE INVENTION
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einachsige Exzenterschneckenpumpe zu schaffen, die einen Kontaktdruck zwischen einem Stator und einem Rotor so stabil einstellen kann, dass ein Fluidmaterial mit einem gewünschten Abgabedruck abgebbar ist und ein Schaden am Stator nur minimal auftritt.It is an object of the present invention to provide a uniaxial progressive cavity pump which can stably adjust a contact pressure between a stator and a rotor so that a fluid material can be discharged at a desired discharge pressure and damage to the stator occurs minimally.
EINRICHTUNG ZUM LÖSEN DER PROBLEMEFACILITIES TO SOLVE THE PROBLEMS
Als eine Einrichtung zum Lösen des vorstehend erläuterten Problems stellt die vorliegende Erfindung eine einachsige Exzenterschneckenpumpe bereit, die Folgendes umfasst:
- einen Stator, der eine Innenumfangsfläche mit Innengewinde aufweist;
- einen Rotor, der dazu aufgebaut ist in den Stator einführbar zu sein, und aus einem Schaftkörper mit Außengewinde gebildet ist;
- einen Außenkörper, der dazu aufgebaut ist, zwischen einer ersten Position, an der der Außenkörper dazu fähig ist, den Stator zusammenzudrücken, und einer zweiten Position, an der der Außenkörper zumindest einen Kompressionszustand des Stators abschwächt, bewegbar zu sein; und
- ein Führungsteil, das dazu aufgebaut ist, eine Bewegung des Außenkörpers in einer Umfangsrichtung des Stators einzuschränken, während es eine Bewegung des Außenkörpers in einer Radialrichtung des Stators erlaubt, indem es einen Endabschnitt des Außenkörpers führt.
- a stator having an internal peripheral surface with internal threads;
- a rotor configured to be insertable into the stator and formed of a male-threaded shaft body;
- an outer body configured to be moveable between a first position at which the outer body is capable of compressing the stator and a second position at which the outer body relieves at least one state of compression of the stator; and
- a guide part configured to restrict movement of the outer body in a circumferential direction of the stator while allowing movement of the outer body in a radial direction of the stator by guiding an end portion of the outer body.
Mit einem solchen Aufbau kann eine gegenseitige Beeinflussung derart auf einen geeigneten Wert eingestellt werden, dass eine Befestigungskraft des Stators am Rotor stabil wird, indem lediglich die Position des Außenkörpers zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegt wird. Das heißt, es ist möglich, einen geeigneten Befestigungsbereich festzulegen, der zu einem Grad der Ausdehnung des Stators aufgrund eines Temperaturunterschieds eines Fluidmaterials oder einer Atmosphärentemperatur passt, und somit ist es möglich, einen Verschleiß des Stators, die Erhöhung eines Drehmoments des Rotors oder eine Änderung eines Abgabedrucks eines Fluidmaterials zu verhindern.With such a configuration, an interference can be adjusted to an appropriate value such that a fastening force of the stator to the rotor becomes stable only by moving the position of the outer body between the first position and the second position. That is, it is possible to set an appropriate fixing range that matches a degree of expansion of the stator due to a temperature difference of a fluid material or an atmosphere temperature, and thus it is possible to prevent deterioration of the stator, increase in torque of the rotor, or change of a discharge pressure of a fluid material.
Zudem wird eine Bewegung des Außenkörpers in der Umfangsrichtung des Stators durch das Führungsteil verhindert, und daher ist es nicht möglich, dass der Außenkörper zusammen mit der Drehung des Rotors dreht. Demgemäß kann die Drehung des Stators auch durch das Führungsteil verhindert werden, obwohl die Drehung des Stators herkömmlich nur an einem Endabschnitt des Stators verhindert wurde, und folglich wird der Stator minimal durch wiederholte Ermüdung beschädigt.In addition, the outer body is prevented from moving in the circumferential direction of the stator by the guide part, and therefore the outer body is not allowed to rotate along with the rotation of the rotor. Accordingly, although the rotation of the stator has conventionally been prevented only at an end portion of the stator, the rotation of the stator can also be prevented by the guide member, and hence the stator is minimally damaged by repeated fatigue.
Der Endabschnitt des Außenkörpers kann einen Eingriffsabschnitt an einer Endfläche desselben aufweisen, und
das Führungsteil kann einen Abschnitt aufweisen, in den einzugreifen ist, der den Eingriffsabschnitt in der Umfangsrichtung positioniert, während er eine Bewegung des Eingriffsabschnitts in der Radialrichtung des Stators zulässt.The end portion of the outer body may have an engaging portion on an end surface thereof, and
the guide member may have a portion to be engaged that positions the engagement portion in the circumferential direction while allowing movement of the engagement portion in the radial direction of the stator.
Die einachsige Exzenterschneckenpumpe kann weiterhin einen Montageabschnitt aufweisen, an dem das Führungsteil montiert ist, und
das Führungsteil kann in einer Ringform gebildet sein und kann auf dem Montageabschnitt montiert sein.The uniaxial progressive cavity pump may further include a mounting portion to which the guide member is mounted, and
the guide part may be formed in a ring shape and may be mounted on the mounting portion.
Das Führungsteil ist bevorzugt aus zahlreichen Führungsabschnitten geformt, die gebildet werden, indem man das Führungsteil in der Umfangsrichtung unterteilt, und
die zahlreichen Führungsabschnitte sind bevorzugt am Montageabschnitt in einem ringförmig durchgehenden Zustand montiert.The guide member is preferably formed of plural guide portions formed by dividing the guide member in the circumferential direction, and
the plural guide portions are preferably mounted on the mounting portion in an annular continuous state.
Mit einem derartigen Aufbau kann das aus den zahlreichen Führungsabschnitten gebildete Führungsteil unter Verwendung des Montageabschnitts leicht in einem ringförmig durchgehenden Zustand montiert sein. Zudem kann der Montagevorgang im Vergleich zu dem Fall, in dem das Führungsteil aus einem einzelnen Teil gebildet ist, leicht durchgeführt werden.With such a configuration, the guide member formed of the multiple guide portions can be easily assembled in an annular continuous state using the assembling portion. In addition, the assembling operation can be easily performed compared to the case where the guide member is formed of a single piece.
Vorzugsweise bilden das Führungsteil und der Montageabschnitt einen Gleitaufbau, der dazu aufgebaut ist, die jeweiligen Führungsabschnitte so zu einer Seite eines Innendurchmessers zu bewegen, dass Innenflächen der jeweiligen Führungsabschnitte beim Verbinden des Montageabschnitts mit dem Führungsteil in engen Kontakt mit einer Außenfläche des Stators stehen.Preferably, the guide member and the mounting portion form a sliding structure configured to move the respective guide portions to an inner diameter side such that inner surfaces of the respective guide portions are in close contact with an outer surface of the stator when the mounting portion is connected to the guide member.
Mit einem solchen Aufbau können die jeweiligen Führungsabschnitte lediglich durch Verbinden des Montageabschnitts mit dem Führungsteil durch den Gleitaufbau zur Innendurchmesserseite bewegt werden, und folglich kann das Führungsteil stabil gelagert werden, und die Abdichtfähigkeit am Endabschnitt des Stators kann verbessert werden.With such a structure, the respective guide portions can be moved to the inner diameter side only by connecting the mounting portion to the guide member by the sliding structure, and hence the guide member can be stably supported and the sealability at the end portion of the stator can be improved.
Ein Verstärkungskörper ist bevorzugt integriert am Außenkörper vorgesehen.A reinforcement body is preferably provided integrally with the outer body.
Mit einem solchen Aufbau kann der Außenkörper beispielsweise eine ausreichende Festigkeit selbst dann erhalten, wenn der Außenkörper aus einem synthetischen Kunstharz hergestellt ist. Folglich kann die Verformung des Außenkörpers effektiv verhindert werden.With such a structure, for example, the outer body can obtain sufficient strength even when the outer body is made of a synthetic resin. Consequently, the deformation of the outer body can be effectively prevented.
Die einachsige Exzenterschneckenpumpe umfasst vorzugsweise weiterhin einen Drainageaufbau, um Dampf oder Wasser aus einem Raum abzuführen, in dem der Stator und der Außenkörper angeordnet sind.The uniaxial progressive cavity pump preferably further includes a drainage structure for draining steam or water from a space where the stator and the outer body are arranged.
Mit einem solchen Aufbau kann Dampf sicher durch den Drainageaufbau abgegeben werden, selbst wenn Dampf durch den Stator dringt und die Außenseite des Stators erreicht, und somit kann das Verbleiben von Dampf oder Wasser im Raum verhindert werden.With such a structure, steam can be safely discharged through the drainage structure even if steam penetrates through the stator and reaches the outside of the stator, and thus the remaining of steam or water in the space can be prevented.
EFFEKT DER ERFINDUNGEFFECT OF INVENTION
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Bewegung des Außenkörpers in der Radialrichtung des Stators zugelassen und folglich ist eine Interferenz zwischen Rotor und Stator frei änderbar, wodurch eine Befestigungskraft auf einen geeigneten Wert eingestellt werden kann. Zudem wird eine Bewegung des Außenkörpers in der Umfangsrichtung des Stators eingeschränkt und folglich kann eine Drehmomentlast verteilt werden, die gemeinsam mit der Drehung des Rotors erzeugt wird, wodurch eine Drehmomentbelastung, die auf den Endabschnitt des Stators wirkt, abgeschwächt wird, was das Auftreten eines Schadens am Endabschnitt des Stators verhindert.According to the present invention, movement of the outer body in the radial direction of the stator is allowed, and hence interference between the rotor and the stator is freely changeable, whereby a fastening force can be adjusted to an appropriate value. In addition, a movement of the outer body in the circumferential direction of the stator is restricted, and consequently a torque load generated along with the rotation of the rotor can be distributed, whereby a torque load acting on the end portion of the stator is relaxed, preventing the occurrence of damage at the end portion of the stator is prevented.
Figurenlistecharacter list
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1 ist eine schematische Schnittansicht einer einachsigen Exzenterschneckenpumpe gemäß einer Ausführungsform.1 12 is a schematic sectional view of a uniaxial progressive cavity pump according to an embodiment. -
2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Antriebsübertragungsabschnitt in1 zeigt.2 13 is a partially enlarged view showing a drive transmission portion in FIG1 shows. -
3A ist eine Vorderansicht einer Einstellplatte (wobei eine Rückansicht gleich der Vorderansicht ist),3B ist eine Draufsicht der Einstellplatte,3C ist eine Ansicht der Einstellplatte von rechts (wobei eine Ansicht von links der Ansicht von rechts entspricht),3D ist eine Ansicht der Einstellplatte von unten und3E ist eine perspektivische Ansicht der Einstellplatte.3A Fig. 12 is a front view of an adjustment plate (with a back view being the same as the front view),3B is a plan view of the adjustment plate,3C Figure 12 is a right view of the adjustment plate (where left view corresponds to right view), 12 is a bottom view of the adjustment plate and3D 12 is a perspective view of the adjustment plate.3E -
4 ist eine Teilschnittansicht, die eine Endseite eines Pumpenkörpers in1 zeigt.4 12 is a partial sectional view showing one end side of a pump body in FIG1 shows. -
5 ist eine Teilschnittansicht, die die andere Endseite des Pumpenkörpers in1 zeigt.5 12 is a partial sectional view showing the other end side of the pump body in FIG1 shows. -
6A ist eine Vorderansicht eines in1 gezeigten Außenkörpers, und6B ist eine Seitenansicht des Außenkörpers.6A is a front view of an in1 shown outer body, and6B is a side view of the outer body. -
7A ist eine Vorderansicht eines in1 gezeigten Adapters, und7B ist eine Schnittansicht des Adapters entlang einer Linie A-A in7A .7A is a front view of an in1 shown adapter, and 13 is a sectional view of the adapter taken along a line AA in FIG7B 7A . -
8 ist ein Ausbruch aus einer Vorderansicht, die einen Eingriffszustand zeigt, der in1 zwischen Vorsprüngen eines Außenabschnitts und im Adapter gebildeten zurückgesetzten Abschnitten erzeugt wird.8th Fig. 13 is a broken front view showing an engaged state shown in Fig1 between projections of an outer portion and recessed portions formed in the adapter. -
9 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zur Zeit des Beginns des Montierens der Einstellplatte für das vorübergehende Festlegen eines drehenden Rings wie in1 gezeigt zeigt.9 FIG. 12 is a sectional view showing a state at the time of starting to mount the rotating ring temporary fixing adjustment plate as in FIG1 shown shows. -
10 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der drehende Ring durch die Einstellplatte aus einem in9 gezeigten Zustand geschoben wird.10 Fig. 14 is a sectional view showing a state in which the rotating ring is made of a in9 state shown is pushed. -
11 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Einstellplatte dazu veranlasst wird, sich aus einem in10 gezeigten Zustand abzusenken.11 Fig. 14 is a sectional view showing a state in which the adjustment plate is caused to deviate from an in10 shown state. -
12 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem aus einem in11 gezeigten Zustand ein Positionierstift des drehenden Rings in ein Nadelloch eingeführt wird, das in der Einstellplatte ausgebildet ist.12 Fig. 12 is a sectional view showing a state in which an in11 In the state shown, a positioning pin of the rotating ring is inserted into a pin hole formed in the adjusting plate. -
13 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Einstellplatte so betätigt wird, dass sie die Einstellplatte aus einem in9 gezeigten Zustand in einen in10 gezeigten Zustand bringt.13 Fig. 14 is a perspective view showing a state in which the adjusting plate is operated to move the adjusting plate from an in9 shown state to a in10 state shown. -
14A ist eine Querschnittsansicht des in1 gezeigten Pumpenkörpers, in dem äußere Abschnitte an ihren am weitesten innen liegenden Durchmesserpositionen angeordnet sind, und14B ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die jeweiligen äußeren Abschnitte aus einem in14A gezeigten Zustand zu einer Seite eines Außendurchmessers bewegt werden.14A is a cross-sectional view of FIG1 shown pump body in which outer portions are located at their innermost diametrical positions, and14B Fig. 12 is a cross-sectional view showing a state in which the respective outer portions are made of an in14A shown state are moved to a side of an outer diameter. -
15A ist eine Schnittansicht eines Außenkörpers nach einer anderen Ausführungsform von vorn,15B ist eine Schnittansicht in der Querrichtung des Außenkörpers und15C ist eine Explosionsansicht des in15B gezeigten Außenkörpers. 13 is a front sectional view of an outer body according to another embodiment,15A 13 is a sectional view in the transverse direction of the outer body and15B 15C is an exploded view of the in15B shown outer body. -
16A ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Antriebsübertragungsabschnitt bzw. Antriebsstrang nach einer anderen Ausführungsform zeigt, und16B ist eine Draufsicht des Antriebsstrangs. 12 is a partially enlarged view showing a drive train according to another embodiment, and16A 12 is a plan view of the power train.16B
MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNGMODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von beigefügten Figuren beschrieben. Die nachstehende Beschreibung veranschaulicht im Wesentlichen die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und es ist nicht beabsichtigt, dass die Beschreibung die vorliegende Erfindung, ein Produkt, in dem die vorliegende Erfindung eingesetzt wird, oder den Einsatz der vorliegenden Erfindung einschränkt. Zudem werden Zeichnungen schematisch gezeigt, und die Größenverhältnisse jeweiliger Teile und dergleichen unterscheiden sich von jenen tatsächlicher Teile.Embodiments of the present invention are described below with reference to attached figures. The following description mainly illustrates the embodiment of the present invention, and the description is not intended to limit the present invention, a product incorporating the present invention, or the use of the present invention. In addition, drawings are shown schematically, and the proportions of respective parts and the like are different from those of actual parts.
Das erste Gehäuse 1 ist ein zylindrischer Körper, der aus einem Metall hergestellt ist, und eine Kupplungsstange 4 ist im Inneren des ersten Gehäuses 1 angeordnet. Ein Verbindungsrohr 5 ist mit einer Außenumfangsfläche des ersten Gehäuses 1 an einer Endseite verbunden, und ein Fluidmaterial kann am ersten Gehäuse 1 von einem (nicht in der Figur gezeigten) Tank oder dergleichen zugeführt werden. Ein Endabschnitt der Kupplungsstange 4 ist mit einem Antriebsübertragungsabschnitt bzw. Antriebsstrang 6 auf einer Antriebseinheitsseite verbunden.The
Wie in
Eine mechanische Dichtung 12 ist an einem Außenumfang eines Endabschnitts der Kuppelstange 4 montiert. Die mechanische Dichtung 12 umfasst einen feststehenden Ring 14A und einen drehenden Ring 14B.A
Der feststehende Ring 14A wird gebildet, indem ein Sitzring 13 auf der Innenseite einer Dichtabdeckung 14a mit einem dazwischenliegenden O-Ring 14b angeordnet wird. Ein ringförmiger vorstehender Abschnitt 13a ist an einer Endfläche des Sitzrings 13 geformt.The fixed
Der drehende Ring 14B wird aus einem angetriebenen Ring 15 und einem ringförmigen Abschnitt 16 gebildet. Der angetriebene Ring 15 weist eine Innenumfangsfläche mit einer gestuften Form auf, und eine Innenumfangsfläche mit kleinem Durchmesser des angetriebenen Rings 15 wird mit einer Außenumfangsfläche der Kupplungsstange 4 in Kontakt gebracht. Ein O-Ring 17 wird auf eine Innenumfangsfläche des angetriebenen Rings 15 mit großem Durchmesser so montiert, dass der O-Ring 17 mit einem gestuften Abschnitt in Kontakt kommt, der zwischen der Innenumfangsfläche mit großen Durchmesser und der Innenumfangsfläche mit kleinem Durchmesser des angetriebenen Rings 15 gebildet ist. Der ringförmige Abschnitt 16 wird an der Kupplungsstange 4 so montiert, dass der ringförmige Abschnitt 16 in einer Axialrichtung durch einen Führungsstift 18 hin- und hergehend relativ zum angetriebenen Ring 15 bewegbar ist. Der ringförmige Abschnitt 16 ist in einer Richtung weg vom angetriebenen Ring 15 durch eine Feder 19 vorgespannt. Ein Positionierstift 20 ist integriert an einer Endfläche des ringförmigen Abschnitts 16 gebildet.The
Ein Paar von Nutabschnitten 22 (Montagenuten) ist an der Außenumfangsfläche der Kupplungsstange 4 gebildet. Die Nutabschnitte 22 weisen flache Oberflächen 21 (Bodenflächen) auf, die senkrecht bzw. orthogonal zu einer Radialrichtung und einer Axialrichtung der Kupplungsstange 4 und parallel zueinander gebildet sind. Die Einstellplatte 23 ist an der Kupplungsstange 4 montiert, indem diese Nutabschnitte 22 so verwendet werden, dass das Entfernen des drehenden Rings 14B in der Axialrichtung verhindert wird und der drehende Ring 14B vorübergehend an der Kupplungsstange 4 befestigt werden kann.A pair of groove portions 22 (mounting grooves) are formed on the outer peripheral surface of the
Die Einstellplatte 23 ist ein plattenartiger Körper, der durch Durchführen einer Pressverarbeitung an einem Metall wie Edelstahl geformt wird. Wie in
Die Beinabschnitte 24 sind so geformt, dass ein Abstand zwischen Innenflächen der Beinabschnitte 24, die einander gegenüberliegen, gleich einer Größe in einer Breitenrichtung zwischen den flachen Flächen 21 ist, die an der Kupplungsstange 4 gebildet sind (mit einem Spiel, das das Anordnen der Beinabschnitte 24 auf den flachen Flächen 21 ermöglicht). Ein verlängerter Abschnitt 26 mit einer Sektorform ist an unteren Endabschnitten der jeweiligen Beinabschnitte 24 gebildet. Die verlängerten Abschnitte 26 werden gebildet, um die Position des Schwerpunkts der Einstellplatte 23 mit einer Achse der Kupplungsstange 4 in Übereinstimmung zu bringen, wenn die Einstellplatte 23 auf die Kupplungsstange 4 montiert ist. Mit einem derartigen Aufbau kann die Bewegung der Einstellplatte 23 zu einer Seite eines Außendurchmessers hin selbst dann unterdrückt werden, wenn die Kupplungsstange 4 gedreht wird, so dass eine Zentrifugalkraft auf die Einstellplatte 23 wirkt. Außenumfangskanten der verlängerten Abschnitte 26 sind auf demselben Umfang über die Position des Schwerpunkts der Einstellplatte 23 positioniert. Demgemäß kann ein Expansionsbereich der Einstellplatte 23 um einen Umgebungsbereich minimiert werden.The
Ein Stiftloch 27 wird in einem mittleren Abschnitt des Verbindungsabschnitts 25 gebildet. Der am ringförmigen Abschnitt 16 des drehenden Rings 14B gebildete Positionierstift 20 wird in das Stiftloch 27 so eingeführt, dass die Position des drehenden Rings 14B in der Radialrichtung gegenüber der auf der Kupplungsstange 4 montierten Einstellplatte 23 eingeschränkt ist. Ein Betätigungsvorsprung 28 steht von beiden Enden eines oberen Abschnitts des Verbindungsabschnitts 25 vor. Wie nachstehend beschrieben werden die Betätigungsvorsprünge 28 zur Zeit der Montage der Einstellplatte 23 auf die Kupplungsstange 4 oder zur Zeit des Entfernens der Einstellplatte 23 von der Kupplungsstange 4 verwendet.A
In einem Zustand, in dem der drehende Ring 14B vorübergehend durch die Einstellplatte 23 an der Kupplungsstange 4 befestigt ist, ist die Antriebswelle 9 auf einer Seite einer Antriebseinheit mit der Kupplungsstange 4 verbunden. Bei der Verbindung der Antriebswelle 9 mit der Kupplungsstange 4 wird die Einstellplatte 23 in einer Axialrichtung durch einen Öffnungskantenabschnitt 9a am distalen Ende der Antriebswelle 9 so in eine Axialrichtung geschoben, dass die Einstellplatte 23 an einer geeigneten Position angeordnet ist. Demgemäß kann Leistung von der Antriebseinheit an die Kupplungsstange 4 übertragen werden. In einem derartigen Zustand greifen die Beinabschnitte 24 der Einstellplatte 23 in die an der Kupplungsstange 4 gebildeten Nutabschnitte 22 derart ein, dass eine Drehkraft der Kupplungsstange 4 an die Einstellplatte 23 übertragen wird. Der Positionierstift 20 des drehenden Rings 14B greift in das in der Einstellplatte 23 gebildete Stiftloch 27 so ein, dass eine Drehkraft der Einstellplatte 23 auf den drehenden Ring 14B übertragen wird. Das heißt, dass die Einstellplatte 23 beim Positionieren des drehenden Rings 14B in der Axialrichtung der Kupplungsstange 4, bei der Übertragung einer Drehkraft von der Kupplungsstange 4 auf den drehenden Ring 14b und als ein bei der Montage des drehenden Rings 14B verwendetes Werkzeug eingesetzt wird.In a state where the
Zurück zu
Wie in
Wie in
Wieder mit Bezug auf
Ein Lufteinlass 47 ist an einem oberen Abschnitt eines Endabschnitts des dritten Gehäuses 29 gebildet, und ein Luftauslass 48 ist an einem unteren Abschnitt des anderen Endabschnitts des dritten Gehäuses 29 gebildet. Der Lufteinlass 47 und der Luftauslass 48 sind dazu vorgesehen, mit einem mittleren Bereich in Verbindung zu stehen, der zwischen dem Außenkörper 31 und der Hülse 30 definiert ist, wodurch ein Drainageaufbau gebildet ist. Ein mit dem Lufteinlass 47 verbundenes Rohr ist an und zwischen dem Steuerventil 42 und dem ersten Druckmesser 43 angeschlossen. Eine Drehzahlsteuerung 49 und ein drittes Auf/Zu-Ventil 50 sind an einem mittleren Abschnitt des Rohrs in einem Zustand montiert, in dem die Drehzahlsteuerung 49 und das dritte Auf/Zu-Ventil 50 parallel zueinander angeordnet sind. Die Drehzahlsteuerung 49 ist vorgesehen, um eine dem mittleren Bereich zugeführte Luftmenge zu beschränken. Die Drehzahlsteuerung 49 ist dazu aufgebaut, dem mittleren Bereich konstant eine vergleichsweise kleine Luftmenge zuzuführen. Das dritte Auf/Zu-Ventil 50 wird normalerweise in einem geschlossenen Zustand gehalten und wird nur geöffnet, wenn Wassertropfen im mittleren Bereich erzeugt werden. Durch Öffnen des dritten Auf/Zu-Ventils 50 wird eine große Menge Reinigungsluft, die die Drehzahlsteuerung 49 umgeht, so in den mittleren Bereich geblasen, dass Wassertropfen entfernt werden. Wie vorstehend beschrieben ist es möglich, ein Phänomen zu verhindern, dass Dampf, der aus einem Fluidmaterial mit hoher Temperatur erzeugt wird, und Dampf, der in dem SIP verwendet wird, den Stator 32 durchdringen und den mittleren Bereich erreichen, und dann im mittleren Bereich verbleiben. Wenn der Dampf durch Kühlen zu Wassertropfen wird und Wasser so wie es ist stagniert bzw. verbleibt, kann es durch das Wasser zu einer Vermehrung von Bakterien oder dergleichen kommen, so dass ein unhygienischer Zustand hervorgerufen wird. Indem Luft dazu veranlasst wird, in den mittleren Bereich zu fließen, ist es möglich, das Auftreten eines solchen unhygienischen Zustands mit Gewissheit zu verhindern. Auf Grund einer konstanten Luftzufuhr in den mittleren Bereich durch die Geschwindigkeitssteuerung 49 ist es kaum vorstellbar, dass Wassertropfen in dem mittleren Bereich verbleiben. Demgemäß ist ein Flussdurchlass auf einer Seite eines dritten Auf/Zu-Ventils 50 nicht unbedingt nötig.An
Die Hülse 30 ist ein zylindrischer Körper, der aus einem elastischen Material hergestellt ist. Ein Endöffnungsabschnitt der Hülse 30 liegt zwischen „einer Innenumfangsfläche des dritten Gehäuses 29 an einer Endseite“ und „dem Endstutzen 34 und dem ersten Adapter 55, die später beschrieben werden“. Ein Flanschabschnitt ist jeweils an einem Endabschnitt des dritten Gehäuses 29 und dem Endstutzen 34 gebildet, und diese Flansche sind durch eine Klammer 51 gehalten. Der andere Endöffnungsabschnitt der Hülse 30 befindet sich zwischen „der Innenumfangsfläche des dritten Gehäuses 29 auf der anderen Endseite und der Schutzabdeckung 37“ und „einer Außenumfangsfläche des Schließteils 36 und einer Außenumfangsfläche des ringförmig vorstehenden Abschnitts 38 des Schließteils 36“. Mit einem derartigen Aufbau ist der ringförmige hermetisch abgeschlossene Raum 52 zwischen der Hülse 30 und dem dritten Gehäuse 29 gebildet. Ein Steuerfluid wird in den hermetisch abgedichteten Raum 52 über den Einlassanschluss 39 eingefüllt und wird über den Auslassanschluss 40 aus dem hermetisch abgedichteten Raum 52 abgegeben.The
Wie in
An beiden Endabschnitten des Außenkörpers 31 sind jeweils der erste Adapter 55 und der zweite Adapter 56 angeordnet, die jeweils ein Beispiel eines Führungsteils sind. Obwohl jeder Adapter 55, 56 wie in
Der erste Adapter 55 ist am Endbolzen 34 mit Schrauben befestigt, wobei die Schraubenlöcher 60 verwendet werden (siehe
Der erste Adapter 55 und der zweite Adapter 56 sind an beiden Endabschnitten jedes äußeren Abschnitts 53 vorgesehen und somit wird die Bewegung jedes äußeren Abschnitts 53 in der Umfangsrichtung eingeschränkt. In jedem äußeren Abschnitt 53 ist der Vorsprung 54 im zurückgesetzten Abschnitt 58, der im Adapter 55, 56 gebildet ist, in der Radialrichtung des Stators 32 bewegbar. Das heißt, dass die äußeren Abschnitte 53 zwischen einer ersten Position, in der die äußeren Abschnitte 53 dazu fähig sind, den Stator 32 zusammenzudrücken, und einer zweiten Position bewegbar sind, in der die äußeren Abschnitte 53 einen Kompressionszustand des Stators 32 abschwächen. Jeder äußere Abschnitt 53 ist aus einem steifen Körper gebildet. Indem veranlasst wird, dass ein Steuerfluid in den hermetisch abgeschlossenen Raum 52 fließt, werden die äußeren Abschnitte 53 derart nach innen bewegt, dass die äußeren Abschnitte 53 den gesamten Stator 32 gleichmäßig nach innen komprimieren. Demgemäß gibt es keinen Defekt wie das Erzeugen eines Pulsierens, das durch Variieren eines Kontaktdrucks zwischen Stator 32 und Rotor 33 in der Axialrichtung verursacht wird. Wenn die äußeren Abschnitte 53 radial nach innen bewegt werden, wird eine weitere Bewegung der äußeren Abschnitte 53 an einer Position verhindert, an der die zum Beinabschnitt geneigten Flächen 53a miteinander in Kontakt gebracht sind. Demgemäß gibt es keine Möglichkeit, dass ein Kontaktdruck des Stators 32 am Rotor 33 zu stark erhöht wird. Genauer gesagt sind die äußeren Abschnitte 53 wie in
Der Stator 32 ist aus einem zylindrischen Körper gebildet, der aus einem elastischen Material wie Gummi oder einem Kunstharz hergestellt ist, das wünschenswerterweise passend zu einem Material ausgewählt ist, das zu transportieren ist (beispielsweise Silikongummi oder Fluorgummi (das verwendet wird, wenn ein Fluidmaterial, das Silikonöl enthält, Kosmetik oder dergleichen ist)). In dieser Ausführungsform besitzt der Stator 32 eine hohlzylindrische Form, die im Querschnitt eine regelmäßige zehneckige Form aufweist. Eine Innenumfangsfläche eines Mittellochs 32a des Stators 32 wird aus eingängigen oder mehrgängigen (n-gängigen)Innengewinden gebildet.The
Der Rotor 33 weist einen Wellenkörper auf, der aus einem Metallmaterial wie Edelstahl hergestellt ist, und der eine Außenumfangsfläche aufweist, die aus eingängigen oder mehrgängigen ((n-1)-gängigen) Außengewinden gebildet ist. Der Rotor 33 ist im Inneren des Mittellochs 32a des Stators 32 angeordnet und bildet einen durchgängigen Förderraum 32b, der sich in Längsrichtung des Rotors 33 erstreckt. Ein Endabschnitt des Rotors 33 ist mit der Kupplungsstange 4 auf der Gehäuseseite verbunden. Bei Aufnahme einer Antriebskraft von einer (nicht in der Figur gezeigten) Antriebseinheit dreht der Rotor 33 im Inneren des Stators 32 und läuft gleichzeitig auf einer Innenumfangsfläche des Stators 32 um. Das heißt, der Rotor 33 dreht im Mittelloch 32a des Stators 32 derart exzentrisch, dass das Fluidmaterial im Förderraum 32b in der Längsrichtung des Rotors 33 gefördert werden kann.The
Als Nächstes wird ein Verfahren zur Montage der einachsigen Exzenterschneckenpumpe mit dem vorstehend erläuterten Aufbau beschrieben.Next, a method of assembling the uniaxial progressive cavity pump having the above structure will be described.
Zuerst wird das Schließteil 36 integriert montiert, indem es z.B. an einem Endabschnitt des Stators 32, in den der Rotor 33 eingeführt wird, eingepresst wird. Dann wird der zweite Adapter 56 mit Schrauben am Schließteil 36 befestigt. Der zweite Adapter 56 wird aus zwei Adapterabschnitten 57 geformt. Durch Fixieren des zweiten Adapters 56 am Schließteil 36 mit Schrauben wird die keilförmige Fläche 56a durch den ringförmig vorstehenden Abschnitt 38 des Schließteils 36 geschoben und wird hin zur Innenseite bewegt. Demgemäß wird die Innenfläche des zweiten Adapters 56 mit der Außenfläche des Stators 32 derart in engen Kontakt gebracht, dass ein vorteilhafter abgedichteter Zustand erzielt werden kann. In derselben Weise wird in einem Zustand, in dem der Endstutzen 34 integriert am anderen Endabschnitt des Stators 32 montiert ist, der erste Adapter 55 an dem Endstutzen 34 mit Schrauben montiert. In derselben Weise wie beim zweiten Adapter 56 ist auch der erste Adapter 55 aus zwei Adapterabschnitten 57 geformt. Durch Befestigen des ersten Adapters 55 an den Endstutzen 34 mit Schrauben wird die zulaufende Fläche 55a durch den ringförmig vorstehenden Abschnitt 35 des Endstutzens 34 geschoben und nach innen bewegt. Demgemäß wird die Innenfläche des ersten Adapters 55 so in engen Kontakt mit der Außenfläche des Stators 32 gebracht, dass ein vorteilhafter abgedichteter Zustand erzielt werden kann.First, the locking
Anschließend werden die äußeren Abschnitte 53 jeweils entlang entsprechender Außenflächen des Stators 32 angeordnet. In diesem Vorgang sind die Vorsprünge 54 der äußeren Abschnitte 53 in den zurückgesetzten Abschnitten 58 positioniert, die im ersten Adapter 55 und im zweiten Adapter 56 gebildet sind. Mit einem derartigen Vorgang sind die Positionen der jeweiligen äußeren Abschnitte 53 in der Umfangsrichtung eingeschränkt bzw. festgelegt, obwohl die jeweiligen äußeren Abschnitte 53 in der Radialrichtung relativ zum Stator 32 bewegbar sind. Die Hülse 30 ist um den Außenkörper 31 angeordnet, der durch Anordnen von zehn äußeren Abschnitten 53 gebildet ist. Dann sind diese Teile im dritten Gehäuse 29 untergebracht. Ein Endabschnitt des dritten Gehäuses 29 wird durch den Endstutzen 34 geschlossen, und der andere Endabschnitt des dritten Gehäuses 29 wird durch das Schließteil 36 und die Schutzabdeckung 37 geschlossen. Durch diese Schritte wird der Pumpenkörper 2 vervollständigt.Thereafter, the
Ein Endabschnitt der Kupplungsstange 4 ist mit dem Rotor 33 verbunden. Ein Öffnungsendabschnitt des ersten Gehäuses 1 wird mit der Schutzabdeckung 37 in Kontakt gebracht, und das erste Gehäuse 1 und die Schutzabdeckung 37 sind miteinander durch eine in der Figur nicht gezeigte Klammer verbunden, wodurch sie die Kupplungsstange 4 abdecken.An end portion of the
Wie in
Nachdem die mechanische Dichtung 12 auf der Kupplungsstange 4 montiert ist, wird die Kupplungsstange 4 mit dem Antriebsübertragungsabschnitt 6 verbunden. Das heißt, dass ein distaler Endabschnitt der Kupplungsstange 4 wie in
Als Nächstes wird die Betriebsweise der einachsigen Exzenterschneckenpumpe mit dem vorstehend erläuterten Aufbau beschrieben.Next, the operation of the uniaxial progressive cavity pump having the above structure will be described.
Eine Füllmenge eines Steuerfluids, das in den hermetisch abgedichteten Raum 52 eingefüllt wurde, eine Art des Fluidmaterials und eine Beziehung zwischen einer Drehzahl des Rotors 33 und einem Abgabedruck werden vorab eingestellt. Zum Beispiel wird die Hülse 30 in einem Ausgangszustand angeordnet, in dem eine Füllmenge eines in den hermetisch abgeschlossenen Raum 52 einzufüllenden Steuerfluids auf einen Minimalwert eingestellt ist. Für entsprechende Fluidmaterialarten wird eine Beziehung zwischen einer Drehzahl des Rotors 33 und einem Abgabedruck in der Form einer Datentabelle gespeichert. Durch Ausführen mehrerer ähnlicher Verarbeitungen beim stufenweisen Ändern einer Füllmenge eines in den hermetisch abgedichteten Raum 52 eingefüllten Steuerfluids wird eine Datentabelle bzw. ein Kennfeld vervollständigt.A filling amount of a control fluid filled in the hermetically sealed
Wird ein Fluidmaterial aus einem Tank oder dgl. abgegeben, wird zuerst das erste Auf/Zu-Ventil 41 geöffnet oder ein ähnlicher Vorgang wird so durchgeführt, dass ein Steuerfluid in den hermetisch abgedichteten Raum 52 eingefüllt wird, der durch das dritte Gehäuse 29 und die Hülse 30 gebildet ist. Der Außenkörper 31, der aus den zahlreichen äußeren Abschnitten 53 gebildet ist, ist am Endabschnitt des Stators 32 angeordnet. Beide Endabschnitte der jeweiligen äußeren Abschnitte 53 sind durch die Adapter 55, 56 gelagert. Mit einem derartigen Aufbau ist der Stator 32 in der Radialrichtung bewegbar. Demgemäß kann eine gegenseitige Beeinflussung zwischen Stator 32 und Rotor 33 durch Ändern einer Füllmenge eines in den hermetisch abgedichteten Raum 52 gefüllten Steuerfluids angepasst werden, wodurch sich der Stator in der Radialrichtung bewegt. Eine Füllmenge des in den hermetisch abgedichteten Raum 52 gefüllten Steuerfluids wird durch Nachlesen in der Datentabelle zum Abgeben eines Fluidmaterials mit einem gewünschten Abgabedruck passend zur Drehzahl des Rotors 33 bestimmt. In diesem Fall wird vorzugsweise ein inkompressibles Fluid als ein Steuerfluid verwendet, weil es bei Nutzung eines inkompressiblen Fluids möglich ist, eine Beziehung zwischen einer Füllmenge und einem Abgabedruck ohne Fluktuation stabil zu gestalten.When a fluid material is discharged from a tank or the like. First, the first on/off
Ein Abgabedruck kann wie folgt erhöht werden. Durch Erhöhen einer Füllmenge des in den hermetisch abgedichteten Raum 52 zu füllenden Steuerfluids wird die Hülse 30 elastisch zur Innenseite hin verformt, so dass die äußeren Abschnitte 53 dazu veranlasst werden, einander näherzukommen. Indem die äußeren Abschnitte 53 dazu veranlasst werden, einander näherzukommen, wird der Stator 32 so unter Druck gesetzt, dass ein Kontaktdruck des Stators 32 am Rotor 33 erhöht wird. Andererseits kann ein Abgabedruck wie folgt gedrückt werden. Durch Unterdrücken bzw. Verringern einer Füllmenge eines Steuerfluids wird eine Verformungsgröße der Hülse 30 so gedrückt, dass die äußeren Abschnitte 53 nicht dazu veranlasst werden, einander deutlich näherzukommen. Indem die äußeren Abschnitte 53 dazu veranlasst werden, einander nicht deutlich näherzukommen, kann ein Kontaktdruck des Stators 32 mit dem Rotor 33 unterdrückt werden.A discharge pressure can be increased as follows. By increasing a capacity of the control fluid to be filled in the hermetically sealed
Nachdem eine Füllmenge eines Steuerfluids angepasst ist, wird die in der Figur nicht gezeigte Antriebseinheit mittels der Kupplungsstange 4 so angetrieben, dass sich der Rotor 33 mit einer vorab festgelegten Drehzahl dreht. Eine Drehzahl in diesem Betriebszustand wird bestimmt, indem eine Abgabemenge pro Zeiteinheit berücksichtigt wird. Durch Drehen des Rotors 33 bewegt sich ein Förderraum, der von der Innenumfangsfläche des Stators 32 und der Außenumfangfläche des Rotors 33 gebildet ist, in der Längsrichtung des Stators 32 und des Rotors 33. Ein Fluidmaterial, das durch das Verbindungsrohr 5 zugeführt wurde, wird durch das erste Gehäuse 1 in den Förderraum eingesaugt und wird zum Endstutzen 34 gefördert. Das Fluidmaterial, das den Endstutzen 34 erreicht, wird weiter zu einem anderen Platz gefördert.After a filling quantity of a control fluid has been adjusted, the drive unit, not shown in the figure, is driven by means of the
Während eines Betriebs der einachsigen Exzenterschneckenpumpe wird ein Zustand erzeugt, in dem Luft kontinuierlich im mittleren Bereich, der zwischen dem Außenkörper 31 und der Hülse 30 definiert ist, in einer Richtung vom Luftflusseinlass 47 zum Luftflussauslass 48 fließt. Mit einem derartigen Aufbau gibt es selbst dann, wenn Fluidmaterial mit einer hohen Temperatur, das Dampf erzeugt, oder Dampf selbst gefördert wird, keine Möglichkeit, dass Dampf, der durch den Stator 32 dringt, im dritten Gehäuse 29 verbleibt, so dass es möglich ist, derartigen Dampf sicher abzugeben. Selbst wenn ein Zustand auftritt, in dem Wassertropfen durch irgendeinen Zufall im mittleren Bereich verbleiben, reicht es aus, eine große Luftmenge ins Innere des mittleren Bereichs zuzuführen, indem das dritte Auf/Zu-Ventil 50 geöffnet wird.During an operation of the uniaxial progressive cavity pump, a state is created in which air continuously flows in a direction from the
Wie bereits beschrieben wird die gesamte Außenumfangsfläche des Stators 32 vom Außenkörper 31 gehalten. Zudem wird die Drehung des Außenkörpers 31 in der Umfangsrichtung durch die Adapter 55, 56 verhindert, die an beiden Endabschnitten des Außenkörpers 31 angeordnet sind. Das heißt, dass die gesamte Außenumfangsfläche des Stators 32 durch die gesamte Innenfläche des Außenkörpers 31 gehalten wird, dessen Drehung durch die Adapter 55, 56 so verhindert wird, dass eine durch die Drehung des Rotors erzeugte Drehmomentlast verteilt werden kann. Demgemäß ist es möglich, das Auftreten einer wiederholten Verformung zu verhindern, bei der der Stator 32 elastisch in der Drehrichtung zusammen mit der Drehung des Rotors 33 verformt wird, und der Stator 32 danach in eine Ausgangsform zurückkehrt. Demgemäß ist es möglich, das Auftreten eines Bruchs des Stators 32 zu verhindern.As already described, the entire outer peripheral surface of the
Wie in
Zudem ist die Hülse 30 auf der Außendurchmesserseite des Stators 32 angeordnet und somit gibt es selbst dann, wenn sich ein Riss oder dergleichen am Stator 32 bildet, keine Möglichkeit, dass Außenluft oder dergleichen in den Stator 32 eindringt oder ein Fluidmaterial im Stator 32 in die Umgebung austritt, so dass der umgebende Bereich verunreinigt wird.In addition, the
Auch wenn ein Fluidmaterial mit hoher Temperatur gefördert wird, wie im Fall, in dem das Innere des Stators 32 zu sterilisieren ist, ist es zu bevorzugen, eine Füllmenge eines in den hermetisch abgedichteten Raum 52 gefüllten Steuerfluids zu drücken (oder eine Füllmenge eines in den hermetisch abgedichteten Raum 52 gefüllten Steuerfluids auf null zu setzen). Der Stator 32 wird in der Radialrichtung durch das Fluidmaterial mit hoher Temperatur thermisch vergrößert. In diesem Fall werden die jeweiligen äußeren Abschnitte 53 hin zur Außendurchmesserseite bewegbar, indem eine Füllmenge eines Steuerfluids verringert wird. Demgemäß kann der Stator 32 zur Außendurchmesserseite hin so vergrößert werden, dass es möglich ist, das Auftreten eines Defekts zu verhindern, dass sich der Stator 32 nur hin zur Seite des Innendurchmessers ausdehnt, wodurch er die Drehung des Rotors 33 unterbricht.Also, when a high-temperature fluid material is conveyed as in the case where the inside of the
Es ist auch zu bevorzugen, eine Füllmenge des Steuerfluids anzupassen, indem eine Verschleißgröße des Stators 32 oder des Rotors 33 in Betracht gezogen wird, die während der Nutzung des Stators 32 und des Rotors 33 erzeugt wird. Das heißt, wenn der Stator 32 und der Rotor 33 verschlissen sind, wird eine Einfüllmenge des Steuerfluids erhöht, indem auch eine derartige Verschleißgröße in Betracht gezogen wird, wodurch eine gegenseitige Beeinflussung zwischen dem Stator 32 und dem Rotor 33 auf einen gewünschten Wert angepasst wird.It is also preferable to adjust a charge amount of the control fluid by considering an amount of wear of the
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die in der Ausführungsform beschriebenen Aufbauten beschränkt, und verschiedene Modifizierungen sind vorstellbar.The present invention is not limited to the structures described in the embodiment, and various modifications are conceivable.
In der Ausführungsform wird das Außengehäuse 31 aus zehn äußeren Abschnitten 53 gebildet. Die Anzahl von äußeren Abschnitten 53 ist jedoch nicht besonders beschränkt, und der Außenkörper 31 kann aus sechs, acht, zwölf oder mehr äußeren Abschnitten 53 geformt sein. Die Zahl der äußeren Abschnitte 53 kann auch eine ungerade Zahl sein. Für einen ausgeglichenen Außenkörper 31 ist es jedoch wünschenswert, die Zahl der äußeren Abschnitte 53 auf eine gerade Zahl festzulegen. Durch Erhöhen der Zahl der äußeren Abschnitte 53 kann eine Spaltgröße δ (siehe
In der Ausführungsform sind die Vorsprünge 54 am Außenkörper 31 als die Eingriffsabschnitte geformt, und die zurückgesetzten Abschnitte 58 sind an den Adaptern 55, 56 als diejenigen Abschnitte gebildet, in die eingegriffen wird. Die zurückgesetzten Abschnitte können aber am Außenkörper 31 als Eingriffsabschnitte gebildet werden, und die Vorsprünge können an den Adaptern 55, 56 als die Abschnitte gebildet sein, in die eingegriffen wird.In the embodiment, the
In der Ausführungsform wird der gesamte Außenkörper 31 aus nur einem synthetischen Kunstharzmaterial gebildet. Wie in
Wenn die äußeren Abschnitte 53 genutzt werden, die jeweils durch die aus Metall hergestellte Verstärkungsplatte 61 verstärkt sind, werden Innenflächen der äußeren Abschnitte 53, die aus einem synthetischen Kunstharz hergestellt sind, mit dem Stator 32 in Kontakt gebracht, der in den äußeren Abschnitten 53 angeordnet ist, und somit wird der Stator 32 minimal beschädigt, und man kann einen bevorzugten Flächenkontaktzustand zwischen dem Stator 32 und den äußeren Abschnitten 53 erhalten. Zudem wird die Festigkeit jedes äußeren Abschnitts 53 an sich durch die Verstärkungsplatte 61 erhöht, und somit werden die äußeren Abschnitte 53 aufgrund von Wärme, Ausdehnung des Stators 32 oder dergleichen minimal verformt (gebogen). Demgemäß kann ein Zustand sichergestellt werden, in dem der Stator 32 ausreichend durch den Außenkörper 31 gehalten wird.When the
Die Verstärkungsplatte 61 kann an jedem äußeren Abschnitt 53 durch Umspritzen bzw. Spritzgießen gebildet sein. In diesem Fall kann ein stangenförmiger Körper, der aus einem harten Material hergestellt ist, anstelle der Verstärkungsplatte 61 verwendet werden. Falls sichergestellt ist, dass die Verformung des Außenkörpers 31 verhindert werden kann, kann eine Länge des stangenförmigen Körpers kürzer festgelegt werden als eine Länge des Außenkörpers 31.The
Alternativ können anstelle der Montage der Verstärkungsplatte 61 am Außenkörper 31 vorstehende Leisten oder Rillen, die sich in der Längsrichtung erstrecken, am Außenkörper 31 so geformt sein, dass sie den Außenkörper 31 dazu bringen, eine Querschnittsform aufzuweisen, die die Festigkeit des Außenkörpers 31 erhöht.Alternatively, instead of mounting the reinforcing
In der Ausführungsform wird bei der Montage der mechanischen Dichtung 12 auf der Kupplungsstange 4 der drehende Ring 14B vorübergehend durch die Einstellplatte 23 festgehalten, und danach wird der drehende Ring 14B bei der Verbindung der Kupplungsstange 4 mit der Seite des Pumpenkörpers in eine geeignete Position bewegt. Der drehende Ring 14B kann jedoch bei der Montage der Einstellplatte 23 auf der Kupplungsstange 4 in einer geeigneten Position positioniert sein. In diesem Fall reicht es aus, die Position der Nutabschnitte 22 so einzustellen, dass die Einstellplatte 23 und der drehende Ring 14B an passenden Positionen angeordnet sind und die Feder 19 geeignet zusammengedrückt wird, wenn die Einstellplatte 23 mit den Seitenflächen 22a der Nutabschnitte 22 in Kontakt gebracht wird.In the embodiment, when assembling the
In der Ausführungsform wird nur eine Einstellplatte 23 verwendet. Ein Flächendruck der mechanischen Dichtung 12 kann jedoch durch Einsatz zahlreicher Einstellplatten 23 oder durch Vorbereiten zahlreicher Einstellplatten 23 mit verschiedenen Dicken angepasst werden. Zudem können zusätzlich zur Bildung des Paars von Nutabschnitten 22, die die flachen Flächen 21 auf der Außenumfangsfläche der Kupplungsstange 4 aufweisen, mehrere Paare von Nutabschnitten 22 auf der Außenumfangsfläche der Kupplungsstange 4 gebildet sein, während Positionen der Paare der Nutabschnitte 22 in der Achsrichtung und der Umfangsrichtung geändert werden. Durch Bilden der vorstehend beschriebenen Nutabschnitte 22 kann ein Flächendruck der mechanischen Dichtung 12 passend zum Unterschied in der Montageposition der Einstellplatte 23 angepasst werden.In the embodiment, only one
In der Ausführungsform können die Nutabschnitte 22 eine Breitenabmessung aufweisen, die im Wesentlichen gleich einer Dicke der Einstellplatte 23 ist, obwohl die Nutabschnitte 22, die an der Kupplungsstange 4 gebildet sind, eine Breitenabmessung aufweisen, die es der Einstellplatte 23 erlaubt, sich in der Axialrichtung der Kupplungsstange 4 zu bewegen. Es wird jedoch bevorzugt, eine Breitenabmessung der Nutabschnitte 22 größer einzustellen als eine Dicke der Einstellplatte 23, um das Montieren und das Entfernen des drehenden Rings 14B zu erleichtern.In the embodiment, the
In der Ausführungsform wird die Einstellplatte 23 zum vorübergehenden Fixieren (Positionieren) des drehenden Rings 14B verwendet. Ein Stift oder dergleichen kann jedoch verwendet werden, um den drehenden Ring 14B vorübergehend zu fixieren (positionieren). Beispielsweise kann ein Stift 64 wie in
In der Ausführungsform werden die äußeren Abschnitte 53 in der Radialrichtung durch Zuführen/Abgabe eines Steuerfluids in den/aus dem hermetisch abgeschlossenen Raum 52 bewegt. Die äußeren Abschnitte 53 können jedoch in der Radialrichtung mittels anderer Antriebseinrichtungen wie eines Magneten oder einer Feder bewegt werden.In the embodiment, the
In der Ausführungsform werden die Vorsprünge 54 der jeweiligen äußeren Abschnitte 53 durch die Adapter 55, 56 unterstützt, die jeweils aus zwei unterteilten Elementen gebildet sind. Der Adapter 55, 56 kann jedoch aus einem Teil oder drei oder mehr unterteilten Teilen gebildet sein. Hinsichtlich Montagefreundlichkeit ist jedoch zu bevorzugen, dass der Adapter 55, 56 aus geteilten Elementen gebildet ist.In the embodiment, the
In der Ausführungsform werden die Zufuhr eines Steuerfluids ins Innere des hermetisch abgeschlossenen Raums 52 im dritten Gehäuse 29 und die Zufuhr von Luft in den zwischen dem Außenkörper 31 und der Hülse 30 definierten Zwischenbereich aus derselben Zufuhrquelle durchgeführt. Die Zufuhr von Steuerfluid und die Luftzufuhr können jedoch von verschiedenen Zufuhrquellen durchgeführt werden.In the embodiment, the supply of a control fluid to the inside of the
In der Ausführungsform kann die Feder 19 aufseiten des feststehenden Rings 14A angeordnet sein, obwohl die Beschreibung anhand des Falls durchgeführt wurde, in dem die Feder 19 aufseiten des drehenden Rings 14B angeordnet ist. Das heißt, der Aufbau nach der Ausführungsform kann nicht nur durch eine sogenannte „drehende“ mechanische Dichtung erzielt werden, sondern auch durch eine „statische“ mechanische Dichtung.In the embodiment, the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Erstes GehäuseFirst housing
- 22
- Pumpenkörperpump body
- 33
- Stand bzw. MaschinenbettStand or machine bed
- 44
- Kupplungsstange (drehende Welle)coupling rod (rotating shaft)
- 55
- Verbindungsrohrconnecting pipe
- 66
- Antriebsübertragungsabschnitt bzw. AntriebsstrangDrive transmission section or drive train
- 77
- Zweites GehäuseSecond case
- 88th
- Lagercamp
- 99
- Antriebswelledrive shaft
- 1010
- Zylindrischer AbschnittCylindrical section
- 1111
- Verbindungsstiftconnecting pin
- 1212
- Mechanische Dichtungmechanical seal
- 1313
- Sitzringseat ring
- 13a13a
- Ringförmig vorstehender AbschnittRing-shaped protruding section
- 14A14A
- Feststehender RingFixed ring
- 14B14B
- Drehender Ringrotating ring
- 14a14a
- Dichtabdeckungsealing cover
- 14b14b
- O-RingO ring
- 1515
- Angetriebener RingPowered ring
- 1616
- Ringförmiger AbschnittAnnular section
- 1717
- O-RingO ring
- 1818
- Führungsstiftguide pin
- 1919
- Feder (Elastisches Teil)spring (elastic part)
- 2020
- Positionierstiftpositioning pin
- 2121
- Flache Oberflächeflat surface
- 2222
- Nutabschnitt (Montageabschnitt)groove section (mounting section)
- 2323
- Einstellplatte (Montageteil)adjustment plate (mounting part)
- 2424
- Beinabschnittleg section
- 2525
- Verbindungsabschnittconnection section
- 2626
- Verlängerter AbschnittExtended section
- 2727
- Stiftlochpin hole
- 2828
- Betätigungsvorsprungsabschnittoperating projection section
- 2929
- Drittes GehäuseThird case
- 3030
- Hülsesleeve
- 3131
- Außenkörperouter body
- 3232
- Statorstator
- 3333
- Rotorrotor
- 3434
- Endbolzenend bolts
- 3535
- Ringförmig vorstehender AbschnittRing-shaped protruding section
- 3636
- Schließteillocking part
- 3737
- Schutzabdeckungprotective cover
- 3838
- Ringförmig vorstehender AbschnittRing-shaped protruding section
- 3939
- Einlassanschlussinlet port
- 4040
- Auslassanschlussoutlet port
- 4141
- Erstes Auf/Zu-VentilFirst on/off valve
- 4242
- Steuerventilcontrol valve
- 4343
- Erster DruckmesserFirst pressure gauge
- 4444
- Regulatorregulator
- 4545
- Zweiter DruckmesserSecond pressure gauge
- 4646
- Zweites Auf/Zu-VentilSecond on/off valve
- 4747
- Lufteinlassair intake
- 4848
- Luftauslassair outlet
- 4949
- Drehzahlsteuerungspeed control
- 5050
- Drittes Auf/Zu-VentilThird on/off valve
- 5151
- Klammerbracket
- 5252
- Hermetisch abgedichteter RaumHermetically sealed room
- 5353
- Äußerer AbschnittOuter Section
- 5454
- Vorsprunghead Start
- 5555
- Erster Adapter (Führungsteil)First adapter (guide part)
- 5656
- Zweiter Adapter (Führungsteil)Second adapter (guide part)
- 5757
- Adapterabschnitt (Führungsabschnitt)Adapter Section (Guide Section)
- 5858
- Zurückgesetzter AbschnittReset section
- 5959
- Podestabschnittpedestal section
- 6060
- Schraubenlochscrew hole
- 6161
- Verstärkungsplatte (Verstärkungskörper)reinforcement plate (reinforcement body)
- 6262
- Innere Mutterinner mother
- 6363
- Schraubescrew
- 6464
- StiftPen
- 6565
- LanglochLong hole
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-
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-
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Legal Events
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